現代模具數控加工技術研究分析

馬陽

摘要：模具加工對零件的準確度要求非常高，而且在制造過程中選擇加工材料也是相當嚴謹的。隨著模具的大批量生產，模具加工制造需要先進的技術支持和完善的工藝。在現階段，將模具加工與數控技術相結合，不僅能彌補模具加工制造所具有的缺陷，而且極大程度地解決了模具大批量生產的困難，提升了模具加工制造的工作效率，增加了模具加工制造的經濟效益。

關鍵詞：現代模具;數控加工;技術

模具工業是國家工業發展的基石，為制造加工業提供了工藝裝備，同時支撐了國民經濟的發展。以模具為基礎，對其進行再加工制造，生產出來的產品價值將遠遠超出模具本身。

隨著社會科技技術的不斷進步，計算機數控技術的興起，為模具加工制造實現規模化、自動化提供了可能。數字控制技術是利用數字信號對工藝加工過程進行自動控制的一種先進技術。本文通過闡述了模具加工和數字控制技術的特點，分析了將兩者結合的優勢及其在工業制造中的應用。

1.模具數控加工制造工業的發展過程

我國模具工業是從上世紀七十年代末發展起來的，大致經歷了三個階段：

第一階段是1978年到1990年，是模具工業起步初期。在這一時期，我國的模具加工制造的核心硬件主要是靠進口，從國外引進，然后再重新加工制造，加快了國內模具加工業的發展。但是，只是引進國外的器件，并沒有實質性地學習其中的制造技術，使得模具數控加工制造并沒有得到真正的提升。

第二階段是1990年到這個世紀初，國內的模具數控加工制造工藝達到了穩定狀態。由于數控機床的加入，使得過去不能生產的復雜模具零件，現在能夠通過數控機床實現，整個模具制造的裝備水平有較大的提升。但是，數控機床的控制系統仍是依靠國外進口，國內的高成本、低性能器件不能滿足需求，因此，當時我國的模具數控加工受到了技術限制。

直到2000年后，即模具數控加工發展的第三個階段，快速發展時期。在短短的十幾年，我國已經掌握了自主研發先進數控系統的核心技術。正是數控技術的廣泛應用，使得國內的模具加工制造開創了新領域。盡管目前的模具數控技術與發達國家仍存在差距，但是通過不斷努力，我國的模具數控加工技術將會取得更大的發展。

2.模具數控加工技術

2.1模具加工制造的要求

模具并不是產業制造的最終產品，它是新產品的基礎。模具的加工制造是隨著新產品的變動而變動，具有隨機性。因此，模具加工要求設計制造的周期短，速度快，而且模具加工的工作員工必須具備扎實的基礎知識和經驗來應對產品開發的大變動。模具加工制造過程中其結構是不固定的，需要根據最終產品的形狀和要素進行不斷的更改和試模，從而完成新產品模具的制造。而且在設計模具時，應具有創造性，保證模具能夠高度地符合新產品的結構和形狀。模具加工制造要求高精確度，進而減小模具與新產品之間的加工誤差。影響模具高精確度的因素之一就是模具表面的光潔度，具有一定光潔度的表面能夠保證熔體在與模具進行再加工時能夠均勻分布，同時有助于注塑和壓鑄模具。

2.2數控技術

首先，數控加工技術具有良好的工藝加工效率。數控加工是一種數字化控制過程，整個加工生產過程實現了自動化，因此，加工流程具有高速的工作效率。與傳統的制造工藝相比，數控技術不僅能保證模具加工制造的質量，更能縮短工藝的生產時間，使得企業獲得更高的經濟效益。

其次，數控加工技術極大程度地提高了模具加工的質量。數控加工技術的核心是其集成了大量的高科技裝置，包括機床和控制軟件等，能夠確保產品的準確性以及穩定性。

2.3模具數控加工技術的優勢

由于模具為單件加工，因此需要不斷重新設計制造，而數控加工技術強大的編程能力正好能夠滿足這一需求，不過要求模具加工人員具有較高的技術知識。模具加工過程中需要的工具很多，工作量非常大。傳統的模具加工只有靠人工進行裝配，效率極低。采用模具數控加工技術對所有結構部件進行自動成形，既能保證模架、鑲塊、電極等部件順利成形，還能提高工作效率。在模具加工過程中精確度的提高是其重要環節。一方面，模具部件的安裝應一步到位，合理排序，選擇恰當的刀具，避免多工序安裝，這樣能夠減少定位誤差。另一方面，模具的加工腔型表面需要達到足夠的精確度。由于型腔面決定了新產品的外觀，因此采用模具數控加工技術使得整個過程中減少或避免了使用鉗工和手工修正拋光工作，提高了模具的精確度。模具加工材料通常都是很硬的鋼材，硬度非常大，能達到52-58HRC。因此，采用數控加工技術時要選擇更高硬度的加工工具，同時利用數控的高速優勢來進行加工，這樣對加工材料損耗有很大程度的減弱。

3.模具數控加工技術的應用

模具數控加工是指在數控機床上進行模具零件的加工。模具數控加工技術主要包括計算機制造技術、信息處理技術以及機械制造技術等。

3.1數控機械加工技術

數控機械加工技術包括車削和銑銷加工技術，這兩種數控加工技術使得模具加工制造工藝具備高速切削能力。其中，車削主要用于標準模具的加工，如頂尖、導柱等各種桿類零件;而銑銷加工多用于各種復雜曲面的加工，對平面、孔的加工應用也是十分廣泛的。

3.2模具數控電加工技術

模具數控電加工技術主要指電火花線切割數控技術。高速切割是模具加工產業中最有效的手段，它的優勢在于能夠加速排屑，減少機床振動。電火花加工主要用于復雜形狀和特殊材料模具的加工，對于型腔及帶異形槽的模具有很好的切割效果;線切割主要用于直壁模具的加工，比如電極、模具中的凹凸模等，應用廣泛。

3.3其他模具數控加工技術

隨著模具加工制造產業的不斷發展，數控技術不斷創新，目前比較先進的模具數控加工技術結合了光能、超聲波等新技術，擴展了數控技術的應用范圍。新的工藝和方法，使得模具的加工制造更加高效，產品質量也有所提高。現在，大多數相關企業，都采用數控技術來進行模具的加工制造，增強了企業的先進性。

4.模具數控加工技術的發展方向

未來的模具數控加工技術會伴隨科技的進步，不斷深化，其發展趨勢包括兩個方面：

一方面，模具數控加工工藝將會具有更快的速度。由于模具加工工藝采用數控技術，實現全自動控制過程，通過不斷優化主軸轉速及分辨率，由主軸轉速帶動模具加工速度，可有效提高模具加工的效率。

另一方面，模具數控加工工藝將向著更高的準確性發展。數控是由計算機控制整個設備的運行，改進系統的硬件結構，根據產品的需要，可以準確地完成模具的設計與制造，提升了模具數控加工業的可靠性。

5.總結

隨著模具加工生產工藝在國內廣泛應用，提升模具加工制造技術能夠大力推動整個國家的工業發展。數控技術是目前模具加工制造產業中較為先進的控制技術。將數控技術運用到模具加工中確保了模具生產效率以及產品的質量，能夠隨時處理模具生產過程的不固定因素，迅速應對并進行改進。在當前模具的制造越來越復雜，精度要求越來越高的形勢下，模具數控加工技術代替普通機床加工是整個制造工業的發展趨勢。本文通過分析模具數控技工技術的特點及優勢，并對模具數控技術的發展方向作了概括，為今后的工藝優化提供科學的理論依據。

參考文獻：

[1]邱言龍.模具鉗工實用技術手冊[M].北京：中國電力出版社，2010.01.

[2]王成.淺談數控技工技術在模具制造中的應用[J].機電信息，2010（18）.

[3]朱媛媛.淺析模具制造與數控加工技術[J].科技與企業，2012（17）.

[4]吳維鋒.模具制造與數控加工技術的探究[J].數字技術與應用，2013（5）：26.